Ydinjäte ja sen varastointi

Kun olen seurannut ydinvoimakeskustelua, niin monessa asiassa ihmisillä on yksinkertaisesti väärää tietoa asioista. Eräs usein esitetty väite on, että ydinjäte täytyy varastoida sadoiksi tuhansiksi vuosiksi, jotta se ei olisi enää hengenvaarallista. Tällainen käsitys on yksinkertaisesti väärä.

Toinen paljon huolestuttavampi seikka on se, ettei ihmisillä ole halukkuutta ottaa asioista selvää. Tiedemiehiin ei luoteta ja uudet tutkimukset vain lisäävät epäluuloja asioita kohtaan. Ikävä kyllä tiedemiehetkin ovat osasyyllisiä tieteeseen kohdistuvaan epäluottamukseen.

Asiaa valottaa ao. artikkeli, jonka suomensin hiljattain. Alkuperäinen kirjoitus on Richard Mullerin käsialaa. Julkaistu Technology Review Online:ssa 12 maaliskuuta 2004.

Suomennettu alkup. artikkelista: http://muller.lbl.gov/TRessays/26-Witch-of-Yucca-Mountain.htm

Yucca Mountainin noita Ydinjätteen varastoinnin lisätutkimus ei vakuuta kansalaisia Richard A. Muller Technology Review Online 12 maaliskuuta 2004

Radioaktiivisuutta kohtaan vallitsee lähes alkukantainen pelko. Se on kuin Jungin arkkityyppin uusi ilmentymä: näkymättömän vaaran pelko, kuin väijyksissä vaaniva peto tai vihollinen. Muita sellaisen arkkityypin ruumiillistumia ovat pelko noitia, bakteereita, kommunisteja ja sänkymme alla asuvia hirviöitä kohtaan. Mutta radioaktiivisuus on näitäkin pahempi. Se ei ole pelkästään näkymätön uhka, vaan myös näkymätön hyökkääjä. Geenit mutatoituvat huomaamatta, vailla merkkejä pahoinpitelystä, kunnes vasta vasta vuosikymmenen tai kahden kuluttua on havaittavissa kehittyvä syöpä.

Laitoin radioaktiivisuuden samaan noitaluetteloon yrittäessäni valottaa kiihkoa, joka liittyy ydinjätteen varastointiin Nevadan Yucca Mountainin laitoksessa. Kun suoritin laskutoimitukset, havaitsin että jätteiden varastoinnista aiheutuvat vaarat ovat pieniä verrattuna varastoimatta jättämiseen, ja huomattavasti pienempiä kuin monet muut vaarat jotka jätämme huomioimatta. Ja polemiikki jatkuu yhä. Lisää tutkimusta vaaditaan, vaikka jokainen lisätutkimus tuo esiin uusia kysymyksiä, jotka lisäävät kansalaisten pelkoa ja epäluottamusta.

Olen keskustellut Yucca Mountainin varastokysymyksestä tutkijoiden, poliitikkojen ja monien huolestuneiden kansalaisten kanssa. Poliitikot uskovat sen olevan tieteellinen kysymys, ja tutkijoiden mielestä kysymys on poliittinen. Molemmat kannattavat lisätutkimuksia - tutkijat kannattavat, koska se on sitä mitä he tekevät, ja poliitikot kannattavat, koska he ajattelevat että tutkimukset vastaavat keskeisiin kysymyksiin. En kuitenkaan usko että niin käy.

Minäpä tarkastelen joitakin olennaisia ​​seikkoja. Yucca Mountainin maanalaiset ​​tunnelit on suunniteltu säilömään 77000 tonnia korkea-aktiivista ydinjätettä. Vaarallisin osa koostuu fissiotuotteista kuten strontium-90:stä. Se on epävakaa alkuaine, joka syntyy kun uraaniydin halkeaa. Tämän isotoopin puoliintumisaika on lyhyempi kuin uraanin, ja radioaktiivisuus on noin tuhat kertaa korkeampi kuin alkuperäisessä uraanimalmissa. Kestää 10000 vuotta, ennenkuin ydinjätteen radioaktiivisuus laskee louhitun uraanin tasolle (laskuissa ei ole huomioitu plutoniumia, joka syntyy myös reaktorissa, ja josta keskustellaan myöhemmin). Pitkälti tähän numeroon perustuu se, että ihmiset ovat etsineet paikkaa joka pysyisi turvallisena säilytyspaikkana 10000 vuotta. Sen jälkeen radioaktiivisuus on alhaisempi kuin uraanimalmin. Näinollen 10000 vuotta olisi selkeästi tarpeeksi pitkä aika.

Miten aiomme pitää Yucca Mountainin turvallisena säilytyspaikkana näin pitkään? Miltä maailma näyttää 10000 vuoden päästä? Ajattele ajassa taaksepäin: kymmenen tuhatta vuotta sitten ihminen oli juuri löytänyt maatalouden ja kirjoitustaitoa ei tultaisi keksimään vielä viiteen tuhanteen vuoteen. Voisimmeko nähdä 10000 vuoden päähän tulevaisuuteen? Emme. On naurettavaa ajatellakaan, että voisimme. Joten ydinjätteen varastointi on tietysti mahdotonta, vai mitä?

Varastoinnin mahdottomuus ei luonnollisesti kelpaa vastaukseksi. Meillä on jätettä ja meidän on tehtävä jotain. Mutta ongelma ei ole todellakaan niin hankala kuin aiemmin on annettu ymmärtää. Emme tarvitse ehdotonta turvallisuutta 10000 vuodeksi. Järkevämpää tavoitteena on vähentää vuotoriskiä 0,1:een prosenttiin, eli yhteen tuhannesta. Koska jätteen radioaktiivisuus on vain 1000 kertaa pahempi kuin uraanimalmissa, mikä tarkoittaa, että nettoriski (todennäköisyys kertaa vaara) on 1000 x 0,001 = 1, eli sama kuin uraanimalmissa. (Oletuksena todistamaton "lineaarinen hypoteesi" jossa koko syövän riski on riippumaton yksittäistä annoksista tai annostusnopeudesta, vaikkakaan tämä laskelma ei riipu kovinkaan paljon siitä pitääkö lineaaarisen hypoteesi paikkaansa vai ei).

Lisäksi emme tarvitse tätä 0,1 prosentin vuotoriskin turvallisuustasoa koko 10000 vuoden ajanjaksolle. Kun 300 vuotta on kulunut, on fissiotuotteiden radioaktiivisuus laskenut 10-kertaisesti, jolloin se on vain 100 kertaa niin suuri kuin louhitussa uraanimalmissa. Joten siten olisi järkevämpää vaatia 1 prosentin vuotoriskiä sille, että kaikki jäte vuotaa ympäristöön. Se on paljon helpompaa kuin varmistaa täydellinen eristäminen on 10000 vuodeksi. Tässä laskelmassa oletetaan että kaikki, eli 100 prosenttia jätteestä karkaa ympäristöön yhden prosentin todennäköisyydellä. Toisin sanoen yhden prosentin määrän vuotamisen voimme hyväksyä 100 prosentin todennäköisyydellä. Varastointiongelman ratkaisu alkaa tuntua mahdolliselta.

Mutta saavuttamaton ja tarpeeton kriteeri, jossa tavoitellaan absoluuttista turvallisuutta hallitsee julkista keskustelua. Yhdysvaltojen energiaministeriö etsii edelleen Yucca Mountainissa maanjäristysten siirroslinjoja, ja monet ihmiset olettavat, että laitoksen hyväksyttävyys varastokäyttöön riippuu siitä, löytyykö niitä vai ei. Jos uusi siirroslinja löytyy, niin paikkaa ei voida käyttää ydinjätevarastona. Mutta asian ei pitäisi olla siitä kiinni, tuleeko maanjäristys seuraavan 10000 vuoden aikana vaan siitä, tuleeko riittävän suuri maanjäristys seuraavan 300 vuoden aikana. Sellainen, joka aiheuttaisi kymmenen prosentin jätemäärän vuotamisen ulos säilytysastioistaan ja sen päätymisen pohjaveteen suuremmalla kuin 1 prosentin todennäköisyydellä. Absoluuttinen varmuus on liian äärimmäinen päämäärä, sillä maaperässä oleva luonnollinen uraanikaan ei sitä takaa.

Mutta miksi verrata jätteen varastoinnin riskiä vain louhitun uraanimalmin riskiin? Miksei verrata sitä maassa olevan uraanin aiheuttamaan riskiin? Coloradossa, josta saadaan paljon uraania, joka on geologisesti aktiivinen alue, ja joka on täynnä siirroslinjoja ja maanrakoja ynnä vuoria, on noin miljardi tonnia uraania pintakivikerroksessa. (Tämä numero perustuu siihen, että graniitti sisältää tyypillisesti 4 ppm (miljoonasosaa) uraania. Colorado Rockies on noin 300 kertaa 400 kilometriä, pinnasta 1000 metrin syvyyteen.) Tämän uraanin radioaktiivisuus on 20 kertaa suurempi kuin Yucca Mountainin suurin sallittu raja-arvo, ja kestää yli 13 miljardia vuotta uraanin radioaktiivisuuden pudota kymmenkertaisesti. Vesi, joka virtaa radioaktiivisen uraanin joukossa muodostaa Colorado-joen alkulähteen, ja sitä käytetään juomavetenä muun muassa Los Angelesissa ja San Diegossa. Ja päinvastoin kuin Yucca Mountainin ydinjäte, suurin osa Coloradon uraanista on vesiliukoista. Näin päädytään järjettömältä kuulostavaan johtopäätökseen: jos Yucca Mountain laitos olisi täydessä käytössä ja kaikki jätteet vuotaneet ulos päätyen pohjaveteen, vaara olisi edelleen 20 kertaa pienempi kuin mitä tällä hetkellä aiheutuu luonnonuraanin huuhtoutumisesta Colorado-jokeen.

En tarkoita, etteivätkö Yucca Mountainin jätteet olisi lainkaan vaarallisia. Colorado-joki esimerkki osoittaa ainoastaan, että kun olemme huolissamme salaperäisistä ja tuntemattomista vaaroista, kadotamme joskus perspektiivin. Vaikka tekisin laskelmat miten vain, päädyn aina samaan lopputulokseen: jätteiden vuotaminen Yucca Mountainin varastoista ei aiheuta suurta vaaraa. Varastoidaan jätteet lasipelletteihin, geologisesti kohtuullisen vakaalle alueelle, ja aletaan murehtia todellisia uhkia, kuten fossiilisten polttoaineiden käytöstä aiheutuvia vaaroja.

Ydinjätteen kuljetukseen liittyy onnettumuus- ja hyökkäysriski. Nykyiset kuljetussuunnitelmat edellyttävät jätteen kuljettamista paksuissa teräsbetonisylintereissä, joiden tulee selviytyä suurinopeuksisista törmäyksistä vuotamatta. Myös terroristien ​​olisi erittäin vaikea avata säiliöitä, tai käyttää jätettä radiologisten aseiden valmistukseen. Älykäs terroristi todennäköisemmin kaappaa säiliöauton täynnä bensiiniä, klooria tai jotain muuta yleistä myrkyllistä ainetta, jonka hän räjäyttää asutusalueella.

Miksi siis murehtia ydinjätteen kuljetuksesta? Vastaus on ironinen: olemme menneet niin pitkälle kuljetusten turvallisuuden varmistamisessa, että kansalaisten mielestä vaaran täytyy olla valtava. Iltapäiväuutisten kuvat, joissa säiliöitä pudotetaan viisikerroksisten talojen korkeudelta niiden vahingoittumatta, eivät vakuuta ihmisiä niiden turvallisuudesta. Tämä on niin sanottu "ei savua ilman tulta"-paradoksi. Nosta turvastandardeja, lisää turvallisuutta, tee enemmän tutkimusta, tutki ongelmaa tarkemmin. Näin parannat turvallisuutta - ja samalla pelottelet kansalaisia. Eihän tutkijat tekisi turvallisuuden eteen niin kovasti työtä, jos uhka ei kerran ole todellinen?

Hyvää tarkoittavat tutkijat yrittävät toisinaan hillitä ihmisiä ehdottamalla kehittyneen teknologian vaihtoehtoja Yucca Mountainin varastoratkaisun sijaan, kuten jätteen lähettäminen raketilla aurinkoon tai hautaamalla ne merenpohjan siirrosvajoamiin, joista mannerlaatat hitaasti kuljettaisivat ne syvälle maan vaippaan. Tällaiset eksoottiset ratkaisuehdotukset antavat ymmärtää, että ongelman täytyy olla todella hankala, ja ne vain pahentavat ihmisten pelkoja entisestään.

Puhutaanpa nyt plutoniumin vaaroista. Plutonium ei ole fissiotuote. Sitä syntyy silloin kun uraani absorboi neutroneja. Toisin kuin fissiotuotteet, plutoniumin radioaktiivisuus ei laske 10-kertaisesti 300 vuoden aikana; sen puoliintumisaika on 24000 vuotta. Eikä siinä vielä mitään, sillä monet ihmiset ajattelevat että plutonium on vaarallisin ihmiskunnan tuntema aine.

Plutonium on varmasti vaarallista, jos siitä tehdään ydinaseita. Jos se muuttuu aerosoliksi ja joutuu hengityselimiin, se on myrkyllisempää kuin pernarutto - ja pernarutto on erittäin myrkyllistä. Mutta nieltynä (esim. pohjavedestä) plutonium ei ole lähellekään niin vaarallista. Lineaarihypoteesin mukaan, kun altistetaan ryhmä ihmisiä, odotamme noin yhden ylimääräisen syövän jokaista nieltyä puolta grammaa kohden. Tämä on huono asia, mutta ei kuitenkaan mikään vaarallisuuden ennätys. Botuliini (löytyy mm. huonosti valmistetusta majoneesista) on tuhat kertaa pahempi. Plutoniumin nielemisen kammottavat seuraamukset ovat pelkkä urbaani legenda johon uskovat monet ihmiset. Mitä ydinjätteen varastoimiseen tulee, on mielestäni virhe haudata plutonium jätteen kanssa. Se toimiin hyvin reaktorien polttoaineena - yhtä arvokasta kuin uraani. Luulen, että alkuperäinen syy plutoniumin hautaamiseen (talteenoton ja käytön sijaan) oli rauhoittaa kansalaisia, mutta tämä lähestymistapa epäonnistui.

Kaikilla järkevillä mittareilla mitaten, Yucca Mountainin laitos on riittävän turvallinen. On paljon turvallisempaa varastoida jätteet sinne, kuin jättää ydinvoimaloihin, jossa ne on tällä hetkellä varastoituna. Meidän pitäisi siirtää ne Yucca Mountainiin mahdollisimman pian. Tutkimusta on jatkettava, koska enemmän tietoa tarvitaan - ei siksi, että lisätutkimukset rauhoittaisivat kansaa. Se on toivotonta. Lisätutkimukset tänä päivänä vähentävät ihmisten pelkoja todennäköisesti yhtä paljon kuin tieteelliset julkaisut noitavainojen aikana.

Richard Muller

Artikkelin suomenkielinen käännös julkaistu tekijän, Richard A mullerin luvalla.
Finnish translation published with permission of the author Richard A Muller

–ON